(57)【要約】【課題】  定着動作開始直後の定着不良の発生防止することができる定着制御装置を提供する。【解決手段】  主電源装置１１と補助電源装置１２から供給される電力により発熱する発熱体２を有する定着手段３を備えた定着制御装置において、発熱体２への通電開始時の定着手段３の温度に基いて複写動作開始時に主電源装置１１あるいは主電源装置１１及び補助電源装置１２の双方に発熱体２を選択的に接続し電力を供給する制御を行う制御手段１７を備えた。【選択図】        図３
2006017866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主電源装置と補助電源装置から供給される電力により発熱する発熱体を有する定着手段を備えた定着制御装置において、前記発熱体への通電開始時の前記定着手段の温度に基づいて、複写動作開始時、前記主電源装置または前記主電源装置と前記補助電源装置の双方を前記発熱体に対して選択的に接続して、前記発熱体への電力供給の制御を行う制御手段を備えたことを特徴とする定着制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の定着制御装置において、前記定着手段は薄肉の定着ローラにより構成されることを特徴とする定着制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の定着制御装置において、前記発熱体はハロゲンヒータまたは誘導加熱方式の熱源であることを特徴とする定着制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の定着制御装置において、前記補助電源装置としてコンデンサを用いることを特徴とする定着制御装置。
【請求項５】
請求項１記載の定着制御装置において、待機時に前記主電源装置により前記補助電源装置の充電を行うことを特徴とする定着制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の定着制御装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着制御装置及びその定着制御装置を備えた複写機、プリンタなどの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置において、未定着トナー像を用紙に定着するための定着装置は、定着ローラと加圧ローラとのニップ部に用紙を通紙する過程で定着するローラ定着方式が一般的である。定着ローラ内のヒータに通電して定着ローラ表面温度を立ち上げ、定着可能な温度に立ち上がると画像形成動作が行われることになるが、立ち上がり時間短縮のため定着ローラを薄肉にすることが行われている。
定着ローラを薄肉にする場合ローラ自体の熱容量が小さいため、立ち上り直後の定着時において、定着ローラの熱が加圧ローラに奪われ定着ローラ温度は急激に低下し、定着不良が発生する。
図５は従来例の定着制御装置における温度特性図である。縦軸に定着ローラ温度Ｔをとり、横軸に時間ｔをとっている。Ｔ１は立ち上がり温度、Ｔ２は立ち上がり時低下温度、ｔ１は立ち上がり時間、ｔ１〜ｔ２は温度回復時間である。
定着ローラの回転開始により定着ローラ温度が低下し定着不良が発生する。Ｔ０は定着ローラ立ち上げ時、つまり通電開始時の定着ローラ温度でＴ０より高い温度であればＴ２の温度低下が減少し、定着不良は発生しなくなる。温度回復時間ｔ１〜ｔ２をなくすにはヒータに加える電力を増大させればよいが、そうすると複写機全体の消費電力が増大して一般家庭用電源が使用できなくなるという欠点がある。
例えば、特許文献１には、加熱部、主電源装置、補助電源装置を備え、定着ローラが所定の温度以下になると補助電源装置から電力を供給する技術が開示されている。また特許文献２には、加熱部、主電源装置、補助電源装置を備え、主電源装置から電力供給を開始してから一定タイミング後に補助電源装置から電力を供給する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−０７００１１公報
【特許文献２】特開２０００−３１５５６７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したように従来から、補助電源装置を用いて定着ローラの温度低下を回避するための技術は提案されていた。しかし、従来の技術は定着ローラの温度低下が発生してから対応するというものであり、定着不良を完全には防止し切れていなかった。
本発明は、定着動作開始直後の定着不良の発生防止することができる定着制御装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、主電源装置と補助電源装置から供給される電力により発熱する発熱体を有する定着手段を備えた定着制御装置において、前記発熱体への通電開始時の前記定着手段の温度に基づいて、複写動作開始時、前記主電源装置または前記主電源装置と前記補助電源装置の双方を前記発熱体に対して選択的に接続して、前記発熱体への電力供給の制御を行う制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の定着制御装置において、前記定着手段は薄肉の定着ローラにより構成されることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の定着制御装置において、前記発熱体はハロゲンヒータまたは誘導加熱方式の熱源であることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１記載の定着制御装置において、前記補助電源装置としてコンデンサを用いることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１記載の定着制御装置において、待機時に前記主電源装置により前記補助電源装置の充電を行うことを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の定着制御装置を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、主電源装置と補助電源装置から供給される電力により発熱する発熱体を有する定着手段を備えた定着制御装置において、発熱体への通電開始時の定着手段の温度に基いて複写動作開始時に主電源装置あるいは主電源装置及び補助電源装置の双方に発熱体を選択的に接続し電力を供給する制御を行う制御手段を備えたことで、所期の目的を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。
図１は定着装置の構成図である。定着装置１は、ヒータ２を内蔵する薄肉の定着ローラ３と、この定着ローラ３に圧接する加圧ローラ４を備えている。定着ローラ３の表面には温度検知素子５が当接している。未定着トナー６を載せた用紙７が定着ローラ３と加圧ローラ４のニップ部に通紙される過程で定着が行われる。
図２は本実施の形態に係る定着制御装置における切替装置を中心とした構成図である。定着装置１と、主電源装置１１及び補助電源装置１２との間に切替装置１３が介在されている。ヒータ２は主電源装置１１と補助電源装置１２から供給される電力により発熱する。
主電源装置１１は画像形成装置の設置場所に備えられている商用交流電源のコンセントなどに接続されている。主電源装置１１はヒータ２に応じた電圧の調整及び交流と直流の整流等の機能を有している。補助電源装置１２は充放電可能なコンデンサを有している。コンデンサとしては、例えば日本ケミコン（株）の開発した電気二重層コンデンサ等の２０００Ｆ程度の静電容量を有しており、数十秒の電力供給には充分な容量を備えている。
【０００７】
図３は本実施の形態に係る定着制御装置における切替装置前段の構成図である。定着ローラ温度１４、複写開始信号１５をＡ／Ｄ変換器１６に入力する。Ａ／Ｄ変換器１６はこれをデジタル値に変換してＣＰＵ１７に入力する。ＣＰＵ１７は、このデジタル値に従って切替装置１３を動作させる。
定着ローラ３が所定の温度に加熱され待機状態になると、切替装置１３は主電源装置１１とヒータ２の接続を遮断し、主電源装置１１を補助電源装置１２に接続し補助電源装置１２のコンデンサを充電する。定着ローラ３の温度立ち上がり時は主電源装置１１からの電力供給を行う。ヒータオン時の温度は温度検知素子５で検知する。その検知温度の高低により、複写動作開始時に主電源装置１１あるいは主電源装置１１と補助電源１２の双方にヒータ２を選択的に接続し電力の供給を行う。なお、この場合、図２に示す切替装置１３は、スイッチＳ１とＳ３がオフ、スイッチＳ２がオンになる。
定着ローラ３が所定の温度より低い場合には、定着ローラ３の温度立ち上げ後、複写開始信号１５により、主電源装置１１と補助電源１２の双方にヒータ２を接続し、所定の電力をヒータ２に供給して連続定着を実行する。定着ローラ３に多くの電力が供給されることにより、定着ローラ３の温度落込みが回避され、立ち上げ直後の定着不良が防止される。なお、この場合、図２に示す切替装置１３は、スイッチＳ１とスイッチＳ３がオン、スイッチＳ２がオフになる。
定着ローラ３が所定の温度より高い場合には、定着ローラ３の温度立ち上げ後、複写開始信号１５により主電源装置１１による所定の電力をヒータ２に供給して連続定着を実行する。加圧ローラ４は余り冷えておらず通常の電力供給でも定着ローラ３の温度落込みが回避され、立ち上げ直後の定着不良は発生しない。なお、この場合、図２に示す切替装置１３は、スイッチＳ１がオン、スイッチＳ２とスイッチＳ３の双方がオフにする。
このように主電源装置１１と補助電源装置１２からの電力を選択的に供給する。補助電源装置１２の接続時にはヒータ２に大量の電力を供給することができ、定着ローラ３の温度低下を抑えることができる。また、コンデンサの使用回数には限度があるため上記のように選択的に使用することにより、使用回数制限となりコンデンサの寿命を伸ばすことも可能となる。
図４は本実施の形態にかかる定着制御装置における温度特性図である。縦軸に定着ローラ温度Ｔをとり、横軸に時間ｔをとっている。Ｔ１は立ち上がり温度、Ｔ’２は立ち上がり時低下温度、ｔ１は立ち上がり時間、ｔ１〜ｔ２は温度回復時間である。定着ローラ３の回転開始により定着ローラ温度が低下するが、補助電源装置１２の接続により低下量が減少し定着不良発生を防止することが可能となる。
なお、本実施形態ではハロゲンヒータを用いているが、特開２００１−２４２７３２公報や特開２００１−１３８０５公報に記載されている誘導加熱方式の熱源を使用することもできる。また、加熱ローラの他、特開平１０−２８２８２１号公報や特開２００１−６６９３３公報に記載されている無端状の加熱手段も採用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】定着装置の構成図。
【図２】本発明の定着制御装置における切替装置を中心とした構成図。
【図３】本発明の定着制御装置における切替装置前段の構成図。
【図４】本発明の定着制御装置における温度特性図。
【図５】従来例の定着制御装置における温度特性図。
【符号の説明】
【０００９】
１  定着装置、２  ヒータ（発熱体）、３  定着ローラ（定着手段）、１１  主電源装置、１２  補助電源装置、１３  切替装置、１５  複写開始信号、１７  ＣＰＵ（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006017866.tif 000006
【図５】
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